列车编组方法、列车编组装置、电子设备及存储介质与流程

1.本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车编组方法、列车编组装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.现有列车自动控制系统(communication based train control system，cbtc)的编组方式为在编组站或停车场内进行编组或解编，上述编组方式需要在列车停止运行后进行联挂编组作业，编组效率低，在一定程度上限制了cbtc系统的运力，也无法满足下一代高性能cbtc系统对编组作业的需求。


技术实现要素：

3.本发明提供一种列车编组方法、列车编组装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中只能在列车停车时进行编组的技术问题。
4.本发明提供一种列车编组方法，包括：
5.在确定第一列车和第二列车执行编组命令的情况下，分别回缩所述第一列车的后端安全包络和所述第二列车的前端安全包络，得到所述第一列车的第一安全包络和所述第二列车的第二安全包络；
6.基于所述第一安全包络和所述第二安全包络，确定所述第二列车的移动授权信息；
7.基于所述移动授权信息，对所述第一列车和所述第二列车进行联挂；
8.其中，所述第一列车和所述第二列车为运行方向相同的列车，且所述第一列车位于所述第二列车的前方。
9.在一些实施例中，所述分别回缩所述第一列车的后端安全包络和所述第二列车的前端安全包络，得到所述第一列车的第一安全包络和所述第二列车的第二安全包络，包括：
10.保持所述第一列车的前端安全包络和所述第二列车的后端安全包络不变；
11.将所述第一列车的后端安全包络回缩至最大安全后端，将所述第二列车的前端安全包络回缩至最小安全前端；
12.基于所述第一列车的前端安全包络和所述第一列车的最大安全后端，确定所述第一安全包络；
13.基于所述第二列车的后端安全包络和所述第二列车的最小安全前端，确定所述第二安全包络。
14.在一些实施例中，所述基于所述第一安全包络和所述第二安全包络，确定所述第二列车的移动授权信息，包括：
15.基于所述第一列车的最大安全后端和所述第二列车的最小安全前端，确定所述移动授权信息。
16.在一些实施例中，所述基于所述移动授权信息，对所述第一列车和所述第二列车
进行联挂，包括：
17.基于所述移动授权信息，控制所述第一列车的第一运行速度和所述第二列车的第二运行速度，所述第二运行速度大于所述第一运行速度，所述第一运行速度不超过速度阈值；
18.基于所述第一运行速度和所述第二运行速度，对所述第一列车和所述第二列车进行联挂。
19.在一些实施例中，所述对所述第一列车和所述第二列车进行联挂，包括：
20.打开所述第一列车的第一机械联挂装置和所述第二列车的第二机械联挂装置；
21.对所述第一机械联挂装置和所述第二机械联挂装置进行联挂。
22.在一些实施例中，所述基于所述移动授权信息，对所述第一列车和所述第二列车进行联挂之后，还包括：
23.在所述第一列车和所述第二列车联挂成功的情况下，使所述第二列车控制所述第一列车运行；
24.向所述第二列车发送区域控制器信息和计算机联锁信息。
25.本发明还提供一种列车编组装置，包括：
26.控制模块，用于在确定第一列车和第二列车执行编组命令的情况下，分别回缩所述第一列车的后端安全包络和所述第二列车的前端安全包络，得到所述第一列车的第一安全包络和所述第二列车的第二安全包络；
27.确定模块，用于基于所述第一安全包络和所述第二安全包络，确定所述第二列车的移动授权信息；
28.执行模块，用于基于所述移动授权信息，对所述第一列车和所述第二列车进行联挂；
29.其中，所述第一列车和所述第二列车为运行方向相同的列车，且所述第一列车位于所述第二列车的前方。
30.本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述列车编组方法。
31.本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车编组方法。
32.本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述列车编组方法。
33.本发明提供的列车编组方法、列车编组装置、电子设备及存储介质，通过对运行状态下的列车修改安全包络范围，进而可以重新计算移动授权信息，使得列车可以根据新的移动授权信息实现联挂，从而实现动态编组；进而可以根据不同车站的运力需要对运行的列车进行动态编组，有利于快速疏散乘客，以满足提高运力的需要。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一
些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明提供的列车编组方法的流程示意图；
36.图2是应用本发明提供的列车编组方法的列车安全包络示意图；
37.图3是应用本发明提供的列车编组方法的列车运行示意图之一；
38.图4是应用本发明提供的列车编组方法的列车运行示意图之二；
39.图5是应用本发明提供的列车编组方法的列车运行示意图之三；
40.图6是应用本发明提供的列车编组方法的流程示意图；
41.图7是本发明提供的列车编组装置的结构示意图；
42.图8是本发明提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.图1是本发明提供的列车编组方法的流程示意图。参照图1，本发明实施例提供一种列车编组方法，可以包括：步骤110、步骤120和步骤130。
45.本发明提供的列车编组方法的执行主体可以是电子设备、电子设备中的部件、集成电路、或芯片。该电子设备可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，umpc)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，pda)等，非移动电子设备可以为服务器、网络附属存储器(network attached storage，nas)、个人计算机(personal computer，pc)等，本发明不作具体限定。
46.下面以电子设备来执行本技术提供的列车编组方法为例，详细说明本发明的技术方案。
47.步骤110、在确定第一列车和第二列车执行编组命令的情况下，分别回缩第一列车的后端安全包络和第二列车的前端安全包络，得到第一列车的第一安全包络和第二列车的第二安全包络。
48.其中，第一列车和第二列车为运行方向相同的列车，且第一列车位于第二列车的前方。
49.可以理解的是，本发明实施例可以应用于列车控制中心。
50.在步骤110中，第一列车和第二列车为在线路上正常运行的两辆列车，且第一列车在第二列车的前方运行。列车控制中心向第一列车和第二列车下发动态编组命令。动态编组命令即为列车运行状态下的编组命令。
51.第一列车和第二列车接收到动态编组命令并确认执行动态编组。
52.在确定第一列车和第二列车执行编组命令的情况下，第一列车和第二列车可以主动申请更改当前的列车安全包络范围，并得到两车新的安全包络，即第一安全包络和第二
安全包络。
53.列车编组是指列车所有车辆的前后编排顺序、辆数、总重以及换长。有目的的编排车辆的前后秩序，并将其联挂成组，则称之为编组。
54.如图2所示，图2是应用本发明提供的列车编组方法的列车安全包络示意图。图2中的列车安全包络为考虑了车头车尾的位置误差后，信号系统所认为的列车的当下可能位置。
55.列车安全包络范围可以包括四个点，即最大安全前端、最小安全前端、最大安全后端、最小安全后端。
56.每一个列车的安全包络可以包括前端安全包络和后端安全包络。根据列车的相关运行参数可以分别计算出列车的前端安全包络和后端安全包络，并对列车位置增加相应的包络，从而可以保证列车的运行安全。
57.由此，由车载设备发送的列车位置数据都需要经过一定的安全包络处理后才被地面设备所使用。
58.经过安全包络处理后的列车位置称为列车的安全位置，由车载设备汇报给地面设备的列车位置称为列车的非安全位置。即，通过地面设备主动计算位置的方式来获取列车的安全位置，而不是被动地利用车载设备传来的位置信息进行防护。
59.在实际执行中，第一列车和第二列车接收到编组命令之后，第一列车和第二列车主动向地面设备申请更改当前列车安全包络范围，地面设备确认后，可以由地面设备中的区域控制器(zone controller，zc)分别修改第一列车和第二列车的安全包络范围。
60.如图3所示，图3为列车正常运行状态。其中，a为第二列车，b为第一列车，虚线部分表示列车安全包络，即有第一列车的安全包络范围为ab，第二列车的安全包络范围为cd。
61.如图4所示，图4为列车接收到编组命令，回缩安全包络。在第一列车和第二列车接近时，两车均进行安全包络回缩。第一列车(前车)的后端安全包络向运行方向回缩，第二列车(后车)的安全包络向与运行方向相反的方向进行回缩。此时，第一列车的第一安全包络即为ab，第二列车的第二安全包络为cd。
62.步骤120、基于第一安全包络和第二安全包络，确定第二列车的移动授权信息。
63.如图3所示，在列车正常运行时，在第二列车前方有车的情况下，第二列车的移动授权(movement authority，ma)信息最多能计算至前方列车(第一列车)的最小安全后端(c点)处。
64.如图4所示，在列车接收到动态编组命令下，修改第一列车的安全包络范围会影响到第二列车的ma计算，即需要重新计算确定第二列车的ma。ma可以指列车运行的起始命令，包含列车运行的距离、速度等信息。
65.需要说明的是，列车控制中心是一套保证列车安全运行的控制系统，通过收集线路上列车当前的运行状态及线路客观条件，对列车运行速度进行监督、控制，使列车在线路上安全运行。ma是在给定方向上特定列车能够进入的一系列线路轨道区段。ma的确定关系着列车是否能够在线路上进行安全运行的关键。
66.ma计算设备通过统计辖区内列车位置，遍历计算相应列车运行前方可能出现的障碍物，如前方列车进路信息、前方列车ma等，并将生成的ma信息发送给具有超速防护功能的设备(一般为车载设备)，超速防护设备根据ma信息计算列车的速度防护曲线，并保证列车
按照既定曲线在ma终点前停车。
67.在实际执行中，地面设备zc重新计算第二列车的ma，并将ma发送给第二列车。
68.步骤130、基于移动授权信息，对第一列车和第二列车进行联挂。
69.在步骤130中，第一列车和第二列车接近时，列车打开联挂装置，直至完成联挂。
70.需要说明的是，第一列车和第二列车的联挂方式可以采用虚拟联挂或机械联挂。
71.虚拟联挂是指两列列车在联挂并未有车体上的接触，只是在运行时保持同一速度在线路上运行，两列列车分别接收zc信息和计算机联锁(computer interlocking，ci)信息。
72.在一些实施例中，对第一列车和第二列车进行联挂，包括：
73.打开第一列车的第一机械联挂装置和第二列车的第二机械联挂装置；
74.对第一机械联挂装置和第二机械联挂装置进行联挂。
75.在实际执行中，两车接近时，第一列车和第二列车分别回缩安全范围，并各自打开机械联挂装置做好联挂准备。
76.如图5所示，a为第二列车，b为第一列车。在第二列车以略高于第一列车的速度接触第一列车的情况下，将两车的机械装置进行联挂，联挂成功后由后车发送联挂成功命令给列车控制中心，从而完成机械联挂。
77.本发明提供的列车编组方法，可以突破既有列车编组方式，实现列车行驶状态下的硬联挂。
78.现有技术方案中，列车在每个站台提供的运力是一定的，针对不同客流量的车站不能及时做出运力安排。
79.本发明可以根据列车运营公司对各个车站进行客流量进行统计，对不同时刻客流量就行分析，针对各个车站不同时间段客流量情况安排不同列车编组方式，对客流量较小的车站不做动态编组处理，对客流量较大的车站安排动态编组的方式，以满足提升运力的需要。
80.本发明提供的列车编组方法，通过对运行状态下的列车修改安全包络范围，进而可以重新计算移动授权信息，使得列车可以根据新的移动授权信息实现联挂，从而实现动态编组；进而可以根据不同车站的运力需要对运行的列车进行动态编组，有利于快速疏散乘客，以满足提高运力的需要。
81.在一些实施例中，基于移动授权信息，对第一列车和第二列车进行联挂之后，还包括：
82.在第一列车和第二列车联挂成功的情况下，使第二列车控制第一列车运行；
83.向第二列车发送区域控制器信息和计算机联锁信息。
84.在第一列车和第二列车进行机械联挂且联挂成功的情况下，可以由其中一辆列车作为主控列车控制编组列车运行，两车数据由主控车进行共享。
85.在本实施例中，两车实现联挂后，将第二列车作为主控车接收与执行zc信息和ci信息，同时将列车位置与控制命令等信息与第一列车共享，并控制第一列车运行。
86.本发明提供的列车编组方法，区别于虚拟连挂方式，可以突破既有列车编组方式，实现列车行驶状态下的硬联挂，适用性高，可以适用于现有cbtc系统和下一代cbtc系统。
87.在一些实施例中，分别回缩第一列车的后端安全包络和第二列车的前端安全包
络，得到第一列车的第一安全包络和第二列车的第二安全包络，包括：
88.保持第一列车的前端安全包络和第二列车的后端安全包络不变；
89.将第一列车的后端安全包络回缩至最大安全后端，将第二列车的前端安全包络回缩至最小安全前端；
90.基于第一列车的前端安全包络和第一列车的最大安全后端，确定第一安全包络；
91.基于第二列车的后端安全包络和第二列车的最小安全前端，确定第二安全包络。
92.在实际执行中，在第一列车和第二列车接近时，地面设备zc对两车的安全包络进行特殊化处理，可以改变列车正常运行状态下包络状态。即保持第一列车的前端安全包络不变，将第一列车的前端安全包络回缩至第一列车的最大安全后端，和保持第二列车的后端安全包络不变，将第二列车的前端安全包络回缩至最小安全前端。
93.可以理解的是，第一列车的前端安全包络可以是第一列车的最大安全前端位置，第二列车的后端安全包络可以是第二列车的最大安全的后端位置。
94.本发明提供的列车编组方法，可以通过修改第一列车和第二列车的安全包络范围，使其满足执行动态编组的要求。
95.在一些实施例中，基于第一安全包络和第二安全包络，确定第二列车的移动授权信息，包括：
96.基于第一列车的最大安全后端和第二列车的最小安全前端，确定移动授权信息。
97.如图3所示，列车在正常运行状态下，后方的列车(第二列车)的ma计算受限于信号机状态和前方列车(第一列车)的最小安全后端位置。
98.如图4所示，在动态编组状态下，第二列车的ma计算受限于信号机状态和前方列车(第一列车)的最大安全后端位置。
99.由此，在动态编组状态下，第二列车的ma可以基于第一列车的最大安全后端和第二列车的最小安全前端确定。
100.本发明提供的列车编组方法，通过修改列车正常运行状态下包络状态，放宽了移动授权信息的计算条件，进而便于实现动态编组，可以提高动态编组的适用性。
101.在一些实施例中，基于移动授权信息，对第一列车和第二列车进行联挂，包括：
102.基于移动授权信息，控制第一列车的第一运行速度和第二列车的第二运行速度，第二运行速度大于第一运行速度，第一运行速度不超过速度阈值；
103.基于第一运行速度和第二运行速度，对第一列车和第二列车进行联挂。
104.在第一列车和第二列车执行动态编组命令的情况下，第一列车保持联挂限定速度正常行驶，即第一列车的第一运行速度不超过速度阈值，速度阈值可以根据实际情况预先设定。
105.第二列车以高于第一运行速度的第二运行速度进行追赶，并可以实时更新列车运行信息状态，直至两车靠近并满足联挂条件时，打开联挂装置做好联挂准备。
106.可以理解的是，本实施例可以应用于跨线运营或跨站运营的场景。
107.本发明提供的列车编组方法，在满足传统编组方式的同时，也可以在列车运行过程中进行动态编组，满足不同应用场景的需要，以适应下一代cbtc系统编组作业的需求。
108.图6是应用本发明提供的列车编组方法的流程示意图。参照图6，本发明实施例提供一种列车编组方法，可以包括：步骤610至步骤670。
109.步骤610、初始化数据结构。
110.步骤620、前后两车接收动态编组命令，并完成确认。
111.步骤630、zc完成前后两车列车的包络回缩。
112.步骤640、更新列车位置，zc重新计算后车的ma。
113.步骤650、列车按照ma运行。
114.步骤660、判断是否完成联挂，若完成联挂，则进入步骤670，若未完成联挂，则返回步骤640。
115.步骤670、后车接管编组列车运行，并与前车进行数据共享。
116.下面对本发明提供的列车编组装置进行描述，下文描述的列车编组装置与上文描述的列车编组方法可相互对应参照。
117.图7是本发明提供的列车编组装置的结构示意图。参照图7，本发明实施例提供一种列车编组装置，可以包括：控制模块710、确定模块720和执行模块730。
118.控制模块710，用于在确定第一列车和第二列车执行编组命令的情况下，分别回缩所述第一列车的后端安全包络和所述第二列车的前端安全包络，得到所述第一列车的第一安全包络和所述第二列车的第二安全包络；
119.确定模块720，用于基于所述第一安全包络和所述第二安全包络，确定所述第二列车的移动授权信息；
120.执行模块730，用于基于所述移动授权信息，对所述第一列车和所述第二列车进行联挂；
121.其中，所述第一列车和所述第二列车为运行方向相同的列车，且所述第一列车位于所述第二列车的前方。
122.本发明提供的列车编组装置，通过对运行状态下的列车修改安全包络范围，进而可以重新计算移动授权信息，使得列车可以根据新的移动授权信息实现联挂，从而实现动态编组；进而可以根据不同车站的运力需要对运行的列车进行动态编组，有利于快速疏散乘客，以满足提高运力的需要。
123.在一些实施例中，所述控制模块710，还用于：
124.保持所述第一列车的前端安全包络和所述第二列车的后端安全包络不变；
125.将所述第一列车的后端安全包络回缩至最大安全后端，将所述第二列车的前端安全包络回缩至最小安全前端；
126.基于所述第一列车的前端安全包络和所述第一列车的最大安全后端，确定所述第一安全包络；
127.基于所述第二列车的后端安全包络和所述第二列车的最小安全前端，确定所述第二安全包络。
128.在一些实施例中，所述确定模块720，还用于：
129.基于所述第一列车的最大安全后端和所述第二列车的最小安全前端，确定所述移动授权信息。
130.在一些实施例中，所述执行模块730，还用于：
131.基于所述移动授权信息，控制所述第一列车的第一运行速度和所述第二列车的第二运行速度，所述第二运行速度大于所述第一运行速度，所述第一运行速度不超过速度阈
值；
132.基于所述第一运行速度和所述第二运行速度，对所述第一列车和所述第二列车进行联挂。
133.在一些实施例中，所述执行模块730，还用于：
134.打开所述第一列车的第一机械联挂装置和所述第二列车的第二机械联挂装置；
135.对所述第一机械联挂装置和所述第二机械联挂装置进行联挂
136.在一些实施例中，所述装置还包括：
137.发送模块(图中未示出)，用于在所述第一列车和所述第二列车联挂成功的情况下，使所述第二列车控制所述第一列车运行；
138.向所述第二列车发送区域控制器信息和计算机联锁信息。
139.图8示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(communications interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行列车编组方法，该方法包括：
140.在确定第一列车和第二列车执行编组命令的情况下，分别回缩所述第一列车的后端安全包络和所述第二列车的前端安全包络，得到所述第一列车的第一安全包络和所述第二列车的第二安全包络；
141.基于所述第一安全包络和所述第二安全包络，确定所述第二列车的移动授权信息；
142.基于所述移动授权信息，对所述第一列车和所述第二列车进行联挂；
143.其中，所述第一列车和所述第二列车为运行方向相同的列车，且所述第一列车位于所述第二列车的前方。
144.此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
145.另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的列车编组方法，该方法包括：
146.在确定第一列车和第二列车执行编组命令的情况下，分别回缩所述第一列车的后端安全包络和所述第二列车的前端安全包络，得到所述第一列车的第一安全包络和所述第二列车的第二安全包络；
147.基于所述第一安全包络和所述第二安全包络，确定所述第二列车的移动授权信息；
148.基于所述移动授权信息，对所述第一列车和所述第二列车进行联挂；
149.其中，所述第一列车和所述第二列车为运行方向相同的列车，且所述第一列车位于所述第二列车的前方。
150.又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的列车编组方法，该方法包括：
151.在确定第一列车和第二列车执行编组命令的情况下，分别回缩所述第一列车的后端安全包络和所述第二列车的前端安全包络，得到所述第一列车的第一安全包络和所述第二列车的第二安全包络；
152.基于所述第一安全包络和所述第二安全包络，确定所述第二列车的移动授权信息；
153.基于所述移动授权信息，对所述第一列车和所述第二列车进行联挂；
154.其中，所述第一列车和所述第二列车为运行方向相同的列车，且所述第一列车位于所述第二列车的前方。
155.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
156.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
157.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。